工人日報客戶端12月7日電 12月3日23時10分，嫦娥五號上升器3000N發動機點火起飛，起飛前，一面五星紅旗在著陸器上展開，這也是中國在月球上放置的第一面五星紅旗。採用鉸鏈機構懸掛於嫦娥五號著陸器一側的五星紅旗，面積為200mm*300mm，重量為11.8g，布料較同等大小的普通布料製成的國旗略重，但不皺、不變色、耐極端高低溫。與「嫦娥三號」「嫦娥四號」以及玉兔月球車上的國旗採用噴塗方式不同，「嫦娥五號」上的國旗則是一面實實在在的旗幟。它採用二級鉸鏈機構被牢牢懸掛於嫦娥五號著陸器一側，將永久留在月球之上。
這樣一面具有裡程碑意義的國旗，從設計到製作，乃至展示系統，都來自今年抗擊新冠肺炎疫情的決勝之地，湖北武漢。
武漢高校自主研發月球上首面國旗
月球上首面國旗的製作者為武漢紡織大學「省部共建新材料與先進加工技術國家實驗室」負責人徐衛林教授帶領的五人團隊，另外四人分別為王運利、曹根陽、盛丹、潘恆，攻關小組2012年接到縫製一面國旗在月球上展示的任務，歷時8年，才將這面深空探測領域第一面設有溫控條件懸掛在外的國旗完工。徐衛林教授介紹，這面五星紅旗的材質主要採用芳綸和錦綸構成，具有耐高溫、不褶皺的特點，使用溫差可達300℃。「嫦娥五號在月表的作業時間均為白天，所以這面國旗的使用溫度設置在正負150℃範圍，在地面模擬太空艙測試，完全符合要求。」
月球上展示的五星紅旗要求抗皺、耐高低溫、耐紫外線，而且要便於收放，即使收放也要求平整而無摺痕。這看似簡單的製作條件，讓團隊成員倍感壓力，不僅此前從未做過這樣的國旗，而且要同時滿足這樣的條件絕非易事。
接到為國製作一面五星紅旗的任務後，團隊成員不舍晝夜，當即在原料篩選、結構設計到圖形構建上全面展開工作。讓他們沒想到的是，團隊在選材上花費的時間就超過1年。
他們在研究中發現，雖然有些纖維材料的強度很高，但染色性能較差，染色性能較好的纖維材料，強度又達不到要求，單一纖維和紡織工藝都無法滿足月面環境的要求。「雖然芳綸和錦綸兩種材料性能優越，但兩者的初始模量指標差異有10倍，很難在一起加工。」徐衛林教授團隊成員曹根陽副教授告訴記者，這兩種材料都是從海量的高性能材料中篩選出來的，為提供符合標準的芳綸材料，煙臺一家紡織企業還單獨開了一次紡車，才符合技術指標，但是芳綸本身不耐強紫外線，他們利用小分子調控技術實現了芳綸纖維的結構調控及顏色構建，並在此基礎上實現了極端紫外條件下優良的耐日曬牢度。芳綸和錦綸的結合則採用了獨特的紡紗技術，讓二者實現緊密結合。
在這面五星紅旗製作過程中，團隊還發現另一個難題：在高低溫交變和絕對真空條件下，會出現串色，黃的串紅，紅的串黃。「顏色能串，說明小粒子會流動。」曹根陽前往上海，希望能從顏料的製備上找到原因，結果失望而歸。最終採用徐衛林教授的科技成果——天然材料微納米化技術，讓小粒子不再流動，串色問題迎刃而解。
曹根陽表示，從外表看，月球上的國旗和地面的國旗沒什麼差別。但是普通布料在零下150℃低溫和零上150℃高溫時，力學性能會受損，尤其高溫時布料顏色會變暗，失去已有的鮮豔度。
串色問題解決了，那麼這面國旗上的五角星究竟是繡還是印上去呢？團隊成員想在製作上更多地體現中國元素，覺得繡上去更有質感，他們首先想到的是漢繡，嘗試用漢繡技術將五角星繡在旗面上，反覆嘗試後發現，刺繡的線與旗面材料收縮不一致，容易導致起皺，最終放棄刺繡，改為印五角星，然後套上黃色。他們又想到採用蠶絲，普通蠶絲並不耐受紫外線，最終還是被團隊採用「整理」技術克服，將蠶絲用在了這面國旗上，最大限度體現中國元素。
最終，這面不褪色、不串色、不變形，能夠抵禦月表惡劣環境的國旗誕生了。「我最美好的8年奉獻給了這面國旗。」今年39歲的曹根陽覺得很值，自己親手做的這面國旗能夠永久留在月球上，內心無比自豪。
駐鄂央企參與研製月球國旗展示系統
國旗能夠實現獨立展示，主要依靠月表國旗展示系統輔助。該系統由月表國旗、壓緊釋放裝置、展開機構三部分組成，長約半米。在鄂央企、航天三江紅峰公司承擔了展開機構件的加工。
國旗展示系統的主管工藝師黃敏介紹，國旗「旗杆」頂端有一個空心球，作用是固定旗杆，讓外形更美觀。為了降低飛船載荷，其重量必須小到極致。
黃敏說，公司從未加工過此類空心球，只能「想破腦袋」去做，靈感來源於家裡孩子的一個玩具扭蛋。扭蛋外表渾然一體，完全看不出是兩個部件。
「製作兩個半球，加工螺紋，就能組合為完整球體，球壁極薄，加工螺紋相當於在頭髮絲上做微雕，既要結實又不能有絲毫裂紋。」黃敏說，要做到兩個半球徹底密閉、「天衣無縫」，並不容易。
經過大量精細計算，黃敏得出可靠的螺距和螺紋環數。她和車工廖光恆最終加工成功，零件順利通過多項試驗考驗，獲得認可。此項工藝後來獲得發明專利。
黃敏說，整套系統中，國旗被收納在「旗杆」裡，固定在基座上，在登上月球前處於密封狀態。在火箭發射升空過程中，系統在此期間要經受高溫高熱考驗。
「要確保基座『零變形』、旗面無汙染，密封圈至關重要。」黃敏說，她和設計師通過優化產品結構，反覆試驗，成功解決問題。
通過反覆摸索，黃敏設計出一套試驗裝置來模擬月球重力，將展示系統固定在上面進行試驗，成功驗證系統在月球上的展開情況，保證了國旗在月球上展示的「旗開得勝」。（工人日報記者 張翀 通訊員 鄭婷 譚青海）